CN114496390B - 一种机车用同轴电缆及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机车用同轴电缆及其制造方法，所述机车用同轴电缆包括从内向外依次套设的绞合导体芯（1）、绝缘层（2）、双编织屏蔽层（3）和保护套（4），绝缘层（2）含有内外套设的内绝缘层（21）和外绝缘层（22），双编织屏蔽层（3）含有内外套设的内金属丝热熔胶编织层（31）和外金属丝编织层（32）。该机车用同轴电缆既可以保证动态下同轴电缆损耗的一致性及电压驻波比的一致性，又可以提高电缆的屏蔽衰减和弯曲性能。

Description

一种机车用同轴电缆及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种机车用同轴电缆，还涉及一种该机车用同轴电缆的制造方法。
背景技术
目前，轨道交通建设高潮迭起，轨道交通用通信电线电缆的品种很多，按使用场合、用途、功能等的不同，可分成站内、线路、机车用；高压与低压；电力、控制、无线通信与仪表计算机用等。现有电缆的屏蔽衰减的一致性、动态弯曲性、护套耐油性等难以满足。
发明内容
为了提高轨道交通用通信电缆的性能，本发明提供了一种机车用同轴电缆及其制造方法，该机车用同轴电缆既可以保证动态下同轴电缆损耗的一致性及电压驻波比的一致性，又可以提高电缆的屏蔽衰减和弯曲性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种机车用同轴电缆，所述机车用同轴电缆包括从内向外依次套设的绞合导体芯、绝缘层、双编织屏蔽层和保护套，绝缘层含有内外套设的内绝缘层和外绝缘层，双编织屏蔽层含有内外套设的内金属丝热熔胶编织层和外金属丝编织层；内绝缘层和外绝缘层均为不发泡结构，内绝缘层的组成成分为LDPE和绝缘粘接剂，外绝缘层的材质为HDPE；内金属丝热熔胶编织层含有金属丝编织内层和包裹热熔胶，金属丝编织内层采用的金属丝为镀银铜丝或镀锡铜丝，外金属丝编织层采用的金属丝为镀银铜丝或镀锡铜丝。
绞合导体芯含有多根镀银铜导线，绞合导体芯的直径为2.25mm±0.010mm。
内绝缘层的组成成分为LDPE和绝缘粘接剂，所述LDPE与绝缘粘接剂的质量比为10:1，内绝缘层的厚度为0.1mm-0.3mm，外绝缘层的材质为HDPE，外绝缘层的厚度为2.3mm-2.6mm。
所述LDPE为LLDPE，内绝缘层与外绝缘层之间无间隙，内绝缘层与外绝缘层的同心度大于96%。
外金属丝编织层的金属丝编织密度大于或等于金属丝编织内层的金属丝编织密度。
内金属丝热熔胶编织层的厚度为0.5mm-0.7mm，金属丝编织内层的厚度为0.1mm-0.3mm，金属丝编织内层采用的金属丝的直径为0.10mm-0.16mm，金属丝编织内层的金属丝编织密度为93%-95%。
外金属丝编织层的厚度0.5mm-0.7mm，外金属丝编织层采用的金属丝的直径为0.10mm-0.16mm，外金属丝编织层的金属丝编织密度为95%-97%。
一种上述机车用同轴电缆的制造方法，包括以下步骤：
步骤1、制作绞合导体芯；
步骤2、在绞合导体芯外制作绝缘层；
步骤3、在绝缘层外制作双编织屏蔽层；
步骤4、在双编织屏蔽层外制作保护套。
在步骤2中，向挤出机中加入内绝缘层的原料和外绝缘层的原料，内绝缘层的原料为LDPE和绝缘粘接剂，所述LDPE与绝缘粘接剂的质量比为10:1，外绝缘层的原料为HDPE，用挤出机在绞合导体芯外同时挤出内绝缘层和外挤出外绝缘层；
步骤3包括以下步骤：
步骤3.1、在外绝缘层外编织出金属丝编织内层；
步骤3.2、向挤出机中加入热熔胶，用挤出机在金属丝编织内层外挤出热熔胶，形成内金属丝热熔胶编织层，含有绞合导体芯、绝缘层和内金属丝热熔胶编织层的电缆坯料在轴向前进的过程中，所述电缆坯料沿周向往复转动设定角度，所述电缆坯料的一段受到设定夹持力；
步骤3.3、在内金属丝热熔胶编织层外编织出外金属丝编织层。
所述制造方法包括以下步骤：
步骤5、所述机车用同轴电缆沿轴向前进，所述机车用同轴电缆受到多次周向击打，所述多次周向击打的击打部位沿所述机车用同轴电缆的轴向间隔排列，一次所述周向击打的击打部位沿所述机车用同轴电缆的周向间隔排布，沿所述机车用同轴电缆的前进方向，一次所述周向击打的击打部位的轴向长度逐渐变小，一次所述周向击打的击打速度逐渐增大。
本发明的有益效果是：
1、保证动态下同轴电缆损耗的一致性及电压驻波比的一致性。
2、提高了电缆的屏蔽衰减和电缆的弯曲性能。
3、保证了同轴电缆耐油、耐酸、耐碱、耐温等环境性能要求。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明所述机车用同轴电缆的主视示意图。
图2是绝缘层和双编织屏蔽层的示意图。
图3是夹持棍夹持电缆坯料的示意图。
图4是击打块击打所述机车用同轴电缆的示意图。
图5是图4中A-A、C-C、E-E的示意图。
图6是图4中B-B、D-D的示意图。
1、绞合导体芯；2、绝缘层；3、双编织屏蔽层；4、保护套；5、机车用同轴电缆；6、夹持棍；7、击打块；
11、镀银铜导线；
21、内绝缘层；22、外绝缘层；
31、内金属丝热熔胶编织层；32、外金属丝编织层；
311、金属丝编织内层；312、包裹热熔胶。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种机车用同轴电缆，包括从内向外依次套设的绞合导体芯1、绝缘层2、双编织屏蔽层3和保护套4，绝缘层2含有内外套设的内绝缘层21和外绝缘层22，双编织屏蔽层3含有内外套设的内金属丝热熔胶编织层31和外金属丝编织层32；内绝缘层21和外绝缘层22均为不发泡结构，内绝缘层21的组成成分为LDPE和绝缘粘接剂，外绝缘层22的材质为HDPE，外绝缘层22的厚度为2.0mm-3.0mm；内金属丝热熔胶编织层31含有金属丝编织内层311和包裹热熔胶312，金属丝编织内层311采用的金属丝为镀银铜丝或镀锡铜丝，外金属丝编织层32采用的金属丝为镀银铜丝或镀锡铜丝。如图1所示。
本发明所述机车用同轴电缆既可以保证特性阻抗满足要求，又可以保证动态下同轴电缆损耗的一致性及电压驻波比的一致性。更可以适用轨道交通车辆通信电缆等高要求通信传输用途。
在本实施例中，绞合导体芯1含有多根镀银铜导线11，例如，绞合导体芯1由7根镀银铜导线11绞合而成，绞合导体芯1的直径可以为2.25mm±0.010mm，如图1所示，镀银铜导线11可以为现有技术产品，镀银铜导线11是在铜导线的外表面镀银形成镀银层。
在本实施例中，绝缘层2含有内外套设内绝缘层21和外绝缘层22。内绝缘层21的组成成分为LDPE和绝缘粘接剂（也可以称为绝缘粘接材料），所述LDPE与绝缘粘接剂的质量比为8:1-12:1，内绝缘层21的厚度为0.1mm-0.3mm，外绝缘层22的材质为HDPE，外绝缘层22的厚度为2.3mm-2.6mm，如图2所示。在内绝缘层21中加入绝缘粘接剂，可以提高绞合导体芯1和绝缘层2之间的粘合力，同时也保证了同轴电缆的损耗的一致性及电压驻波比的一致性。
所述绝缘粘接剂可以为现有技术产品，如所述绝缘粘接剂的生产厂家为石家庄馨恒化工有限公司，所述绝缘粘接剂的型号为JFG103。内绝缘层21的组成成分中加入绝缘粘接剂的作用在于使内绝缘层21与绞合导体芯1和外绝缘层22同时粘接固定。所述LDPE与绝缘粘接剂的质量比优选为10:1。
优选，所述LDPE为LLDPE（线性低密度聚乙烯），内绝缘层21与外绝缘层22之间无间隙，内绝缘层21与外绝缘层22的同心度大于96%。内绝缘层21与外绝缘层22之间的粘附力可以为150N-300N，应保证绞合导体芯1在30次弯曲该机车用同轴电缆的条件下导体不外冒，该机车用同轴电缆的弯曲半径为绞合导体芯1直径的5倍，同时也需保证绝缘层2剥离后不会粘接绞合导体芯1。
外绝缘层22的材质采用HDPE（高密度聚乙烯），外绝缘层22的断面需保证密集无气孔（内绝缘层21和外绝缘层22均为不发泡结构，即内绝缘层21和外绝缘层22的材质均为不发泡材料），内绝缘层21和外绝缘层22需同时挤出，保证内绝缘层21和外绝缘层22之间有机结合无间隙，HDPE的介电常数小于2.29，绝缘层2的外径根据设计电容确定。
在本实施例中，双编织屏蔽层3含有内外套设的内金属丝热熔胶编织层31和外金属丝编织层32，内金属丝热熔胶编织层31含有金属丝编织内层311和包裹热熔胶312（热熔胶受热融化浸润包裹金属丝编织内层311然后冷却形成包裹热熔胶312），金属丝编织内层311外包裹热熔胶能够提高屏蔽效果以及电缆的弯曲性能，外金属丝编织层32的金属丝编织密度大于或等于金属丝编织内层311的金属丝编织密度，如图2所示。
优选，内金属丝热熔胶编织层31的厚度为0.5mm-0.7mm ，金属丝编织内层311的厚度为0.1mm-0.3mm，金属丝编织内层311由金属丝编织而成，金属丝编织内层311采用的金属丝的直径为0.10mm-0.16mm，金属丝编织内层311采用的金属丝为镀银铜丝，金属丝编织内层311的金属丝编织密度为93%-95%。
优选，外金属丝编织层32的厚度0.5mm-0.7mm，外金属丝编织层32也由金属丝编织而成，外金属丝编织层32采用的金属丝的直径为0.10mm-0.16mm，外金属丝编织层32采用的金属丝为镀银铜丝或镀锡铜丝，外金属丝编织层32的金属丝编织密度为95%-97%。
内金属丝热熔胶编织层31含有包裹热熔胶312，可以使双编织屏蔽层3与绝缘层2之间相对位置稳定，提升所述机车用同轴电缆动态弯曲电性能的一致性，外金属丝编织层32的金属丝编织密度为95%-97%，可以提升同轴电缆的屏蔽衰减到120db以上；保证最小弯曲半径5倍同轴电缆下电性能稳定。
在本实施例中，保护套4的材质可以为现有技术材料，保护套4的材质可以为辐照交联型低烟无卤阻燃橡胶材料，保护套4具有良好的耐油性、耐酸性、耐碱性和耐温性。保护套4在辐照工艺下可以提升电缆的耐温性能，增强电缆的强度及耐日光老化性能及防水性能，提升电缆在恶劣环境下的使用性能。
下面上述机车用同轴电缆的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
步骤1、制作绞合导体芯1；
步骤2、在绞合导体芯1外制作绝缘层2；
步骤3、在绝缘层2外制作双编织屏蔽层3；
步骤4、在双编织屏蔽层3外制作保护套4。
所述制造方法的具体技术如下，
由于绝缘层2含有内外套设内绝缘层21和外绝缘层22，制作绝缘层2可以采用现有的双层挤出技术和设备，在步骤2中，向挤出机中加入内绝缘层21的原料和外绝缘层22的原料，内绝缘层21的原料为LDPE和绝缘粘接剂，所述LDPE与绝缘粘接剂的质量比为10:1，外绝缘层22的原料为HDPE，用挤出机在绞合导体芯1外同时挤出内绝缘层21和外挤出外绝缘层22。
在步骤3中，双编织屏蔽层3含有内外套设的内金属丝热熔胶编织层31和外金属丝编织层32，内金属丝热熔胶编织层31含有金属丝编织内层311和包裹热熔胶312，制作双编织屏蔽层3可以采用现有的挤出技术和设备以及金属丝编织技术和设备，步骤3包括以下步骤：
步骤3.1、在外绝缘层22外编织出金属丝编织内层311；
步骤3.2、向挤出机中加入热熔胶，用挤出机在金属丝编织内层311外挤出一层热熔胶，热熔胶受热融化浸润包裹金属丝编织内层311然后冷却形成包裹热熔胶312，从而形成内金属丝热熔胶编织层31；
此时，电缆坯料含有绞合导体芯1、绝缘层2和内金属丝热熔胶编织层31，电缆坯料在轴向前进的过程中，所述电缆坯料沿周向往复转动设定角度，所述电缆坯料的一段受到设定夹持力；
所述电缆坯料沿周向往复转动设定角度的作用在于使金属丝编织内层311和包裹热熔胶312充分接触以提高连接强度，并且可以提高金属丝编织内层311内金属丝的均匀性，电磁屏蔽效果可以提高5%-10%。实现所述电缆坯料沿周向往复转动设定角度的实现方式为，所述电缆坯料的一段受到两根平行的夹持棍6的设定夹持力，两根夹持棍6可以沿轴向方向移动设定距离，从而使所述电缆坯料沿周向往复转动设定角度，设定角度可以通过有限次实验获得，例如，设定角度可以为5°-15°，如图3所示。
步骤3.3、在内金属丝热熔胶编织层31外编织出外金属丝编织层32。
在步骤4中，制作保护套4时，包括采用现有的辐照交联技术和设备制作保护套4。
另外，所述制造方法包括以下步骤：
步骤5、所述机车用同轴电缆5沿轴向前进，所述机车用同轴电缆5受到多次周向击打，所述多次周向击打的击打部位沿所述机车用同轴电缆5的轴向间隔排列，一次所述周向击打的击打部位沿所述机车用同轴电缆5的周向间隔排布，沿所述机车用同轴电缆5的前进方向，一次所述周向击打的击打部位的轴向长度逐渐变小，一次所述周向击打的击打速度逐渐增大，周向击打的作用在于提高外金属丝编织层32的均匀性，电磁屏蔽效果可以提高5%-10%，所述周向击打的力度可以通过有限次实验获得，如图4至图6所示。
具体的，所述机车用同轴电缆5受到5次周向击打，5次周向击打的击打部位沿所述机车用同轴电缆5的轴向间隔排列，一次所述周向击打采用4个扇形的击打块7实现，击打块7可以沿机车用同轴电缆5的径向往复移动，一次所述周向击打的击打部位为4个，一次所述周向击打的击打部位沿所述机车用同轴电缆5的周向间隔排布，沿所述机车用同轴电缆5的前进方向，即图4中从左向右的方向，一次所述周向击打的击打部位的轴向长度逐渐变小（即击打块7的轴向长度逐渐变小），一次所述周向击打的击打速度逐渐增大（即击打块7的径向移动速度逐渐增大）。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (8)

1.一种机车用同轴电缆的制造方法，其特征在于，
所述机车用同轴电缆包括从内向外依次套设的绞合导体芯（1）、绝缘层（2）、双编织屏蔽层（3）和保护套（4），绝缘层（2）含有内外套设的内绝缘层（21）和外绝缘层（22），双编织屏蔽层（3）含有内外套设的内金属丝热熔胶编织层（31）和外金属丝编织层（32）；
内绝缘层（21）和外绝缘层（22）均为不发泡结构，内绝缘层（21）的组成成分为LDPE和绝缘粘接剂，外绝缘层（22）的材质为HDPE；
内金属丝热熔胶编织层（31）含有金属丝编织内层（311）和包裹热熔胶（312），金属丝编织内层（311）采用的金属丝为镀银铜丝或镀锡铜丝，外金属丝编织层（32）采用的金属丝为镀银铜丝或镀锡铜丝；
所述制造方法包括以下步骤：
步骤1、制作绞合导体芯（1）；
步骤2、在绞合导体芯（1）外制作绝缘层（2）；
步骤3、在绝缘层（2）外制作双编织屏蔽层（3）；
步骤3包括以下步骤：
步骤3.1、在外绝缘层（22）外编织出金属丝编织内层（311）；
步骤3.2、向挤出机中加入热熔胶，用挤出机在金属丝编织内层（311）外挤出热熔胶，形成内金属丝热熔胶编织层（31），含有绞合导体芯（1）、绝缘层（2）和内金属丝热熔胶编织层（31）的电缆坯料在轴向前进的过程中，所述电缆坯料沿周向往复转动设定角度，所述电缆坯料的一段受到设定夹持力；
步骤3.3、在内金属丝热熔胶编织层（31）外编织出外金属丝编织层（32）；
步骤4、在双编织屏蔽层（3）外制作保护套（4）；
步骤5、所述机车用同轴电缆（5）沿轴向前进，所述机车用同轴电缆（5）受到多次周向击打，所述多次周向击打的击打部位沿所述机车用同轴电缆（5）的轴向间隔排列，一次所述周向击打的击打部位沿所述机车用同轴电缆（5）的周向间隔排布，沿所述机车用同轴电缆（5）的前进方向，一次所述周向击打的击打部位的轴向长度逐渐变小，一次所述周向击打的击打速度逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的机车用同轴电缆的制造方法，其特征在于，
在步骤2中，向挤出机中加入内绝缘层（21）的原料和外绝缘层（22）的原料，内绝缘层（21）的原料为LDPE和绝缘粘接剂，所述LDPE与绝缘粘接剂的质量比为10:1，外绝缘层（22）的原料为HDPE，用挤出机在绞合导体芯（1）外同时挤出内绝缘层（21）和外挤出外绝缘层（22）。
3.根据权利要求1所述的机车用同轴电缆的制造方法，其特征在于，绞合导体芯（1）含有多根镀银铜导线（11），绞合导体芯（1）的直径为2.25mm±0.010mm。
4.根据权利要求1所述的机车用同轴电缆的制造方法，其特征在于，内绝缘层（21）的组成成分为LDPE和绝缘粘接剂，所述LDPE与绝缘粘接剂的质量比为10:1，内绝缘层（21）的厚度为0.1mm-0.3mm，外绝缘层（22）的材质为HDPE，外绝缘层（22）的厚度为2.3mm-2.6mm。
5.根据权利要求1所述的机车用同轴电缆的制造方法，其特征在于，所述LDPE为LLDPE，内绝缘层（21）与外绝缘层（22）之间无间隙，内绝缘层（21）与外绝缘层（22）的同心度大于96%。
6.根据权利要求1所述的机车用同轴电缆的制造方法，其特征在于，外金属丝编织层（32）的金属丝编织密度大于或等于金属丝编织内层（311）的金属丝编织密度。
7.根据权利要求1所述的机车用同轴电缆的制造方法，其特征在于，内金属丝热熔胶编织层（31）的厚度为0.5mm-0.7mm，金属丝编织内层（311）的厚度为 0.1mm-0.3mm，金属丝编织内层（311）采用的金属丝的直径为0.10mm-0.16mm，金属丝编织内层（311）的金属丝编织密度为93%-95%。
8.根据权利要求1所述的机车用同轴电缆的制造方法，其特征在于，外金属丝编织层（32）的厚度0.5mm-0.7mm，外金属丝编织层（32）采用的金属丝的直径为0.10mm-0.16mm，外金属丝编织层（32）的金属丝编织密度为95%-97%。
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